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. 30m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支小箱梁計(jì)算書 一、主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 1、公路等級(jí)：城市支路，雙向四車道 2、橋面寬度：3m人行道+0.25m路緣帶+2x3.5m車行道+0.5m雙黃線+2x3.5m車行道+0.25m路緣帶+3m人行道=21m 3、荷載等級(jí)：汽車-80級(jí) 4、設(shè)計(jì)時(shí)速：30Km/h 5、地震動(dòng)峰值加速度0.2g 6、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100年 二、計(jì)算依據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 1、《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ22-87） 2、《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2004） 3、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004） 三、計(jì)算理論、荷載及方法 1、計(jì)算理論 橋梁縱向計(jì)算按照空間桿系理論，采用Midas Civil2012軟件計(jì)算。 2、計(jì)算荷載 （1）自重：26KN/ m3 （2）橋面鋪裝：10cm瀝青鋪裝層+8cm鋼筋混凝土鋪裝 （3）人行道恒載：20KN/ m （4）預(yù)應(yīng)力荷載： 采用4束5φs15.2和6束4φs15.2 fpk=1860MPa鋼絞線，張控應(yīng)力1395MPa。 （5）汽車荷載： 本橋由于是物流園區(qū)內(nèi)部道路，通行的重車較多，本次設(shè)計(jì)考慮《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ22-87）汽車-80級(jí)，計(jì)算圖示如下： 根據(jù)圖示，汽車荷載全橋橫橋向布置三輛車。 沖擊系數(shù)按照《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2004）4.3.2條考慮。 （6）人群荷載：3.5 KN/ m2 （7）橋面梯度溫度: 正溫差：T1=14，T2=5.5 負(fù)溫差：正溫差效應(yīng)乘以-0.5 3、計(jì)算方法 （1）將橋梁在縱橫梁位置建立梁?jiǎn)卧缓蟛捎锰摂M梁考慮橫向剛度，以此來建立模型。 （2）根據(jù)橋梁施工方法劃分為四個(gè)施工階段：架梁階段、現(xiàn)澆橫向濕接縫階段、二期恒載階段、收縮徐變階段。 （3）進(jìn)行荷載組合，求得構(gòu)件在施工階段和使用階段時(shí)的應(yīng)力、內(nèi)力和位移。 （4）根據(jù)規(guī)范規(guī)定的各項(xiàng)容許指標(biāo)。按照A類構(gòu)件驗(yàn)算是否滿足規(guī)范的各項(xiàng)規(guī)定。 四、計(jì)算模型 全橋采用空間梁?jiǎn)卧⒛Ｐ停矂澐譃?73節(jié)點(diǎn)和448個(gè)單元。全橋模型如下圖： 全橋有限元模型圖 五、計(jì)算結(jié)果 1、施工階段法向壓應(yīng)力驗(yàn)算 （1）架梁階段 架設(shè)階段正截面上緣最小壓應(yīng)力為1.0MPa，最大壓應(yīng)力為2.7MPa；正截面下緣最小壓應(yīng)力為12.0MPa，最大壓應(yīng)力為13.7MPa。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D62-2004第7.2.8條規(guī)定1.15ftk’ =-1.484 MPa≤σ≤0.7fck’=18.144 MPa，可見加梁階段壓應(yīng)力滿足規(guī)范要求。 架梁階段正截面上緣壓應(yīng)力圖（MPa） 架梁階段正截面下緣壓應(yīng)力（MPa） （2）現(xiàn)澆橫向濕接縫階段 現(xiàn)澆橫向濕接縫階段正截面上緣最小壓應(yīng)力為1.1MPa，最大壓應(yīng)力為2.8MPa；正截面下緣最小壓應(yīng)力為11.5MPa，最大壓應(yīng)力為13.4MPa。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D62-2004第7.2.8條規(guī)定1.15ftk’ =-1.484 MPa≤σ≤0.7fck’=18.144 MPa，可見加梁階段壓應(yīng)力滿足規(guī)范要求。 現(xiàn)澆橫向濕接縫階段正截面上緣壓應(yīng)力圖（MPa） 現(xiàn)澆橫向濕接縫階段正截面下緣壓應(yīng)力圖（MPa） （3）二期恒載完成階段 二期恒載完成階段正截面上緣最小壓應(yīng)力為1.9MPa，最大壓應(yīng)力為5.2MPa；正截面下緣最小壓應(yīng)力為7.7MPa，最大壓應(yīng)力為11.9MPa。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D62-2004第7.2.8條規(guī)定1.15ftk’ =-1.484 MPa≤σ≤0.7fck’=18.144 MPa，可見加梁階段壓應(yīng)力滿足規(guī)范要求。 二期恒載完成階段正截面上緣壓應(yīng)力圖（MPa） 二期恒載完成階段正截面下緣壓應(yīng)力圖（MPa） （4）收縮徐變完成階段 收縮徐變完成階段正截面上緣最小壓應(yīng)力為1.9MPa，最大壓應(yīng)力為5.2MPa；正截面下緣最小壓應(yīng)力為6.7MPa，最大壓應(yīng)力為11.0MPa。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D62-2004第7.2.8條規(guī)定1.15ftk’ =-1.484 MPa≤σ≤0.7fck’=18.144 MPa，可見加梁階段壓應(yīng)力滿足規(guī)范要求。 收縮徐變完成階段正截面上緣壓應(yīng)力圖（MPa） 收縮徐變完成階段正截面下緣壓應(yīng)力圖（MPa） 2、受拉區(qū)鋼筋拉應(yīng)力驗(yàn)算 鋼束編號(hào) 施工階段有效預(yù)應(yīng)力（MPa） 使用階段鋼束拉應(yīng)力（MPa） 施工階段容許拉應(yīng)力（MPa） 使用階段容許拉應(yīng)力（MPa） 腹板束N1 1262 1192 1395 1209 腹板束N2 1256 1191 1395 1209 腹板束N3 1249 1189 1395 1209 腹板束N4 1243 1188 1395 1209 底板束N5 1270 1193 1395 1209 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D62-2004第6.1.3條施工階段σ≤0.75fpk=1395MPa和第7.1.5條使用階段σ≤0.65fpk=1209MPa，從上表中可以看出，鋼束的拉應(yīng)力滿足規(guī)范的要求。 3、使用階段正截面抗裂驗(yàn)算 （1）短期效應(yīng)正截面抗裂驗(yàn)算 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D62-2004第6.3.1條規(guī)定短期效應(yīng)組合下σst –σpc≤0.7ftk=-1.855MPa，從短期效應(yīng)正截面上下緣圖中可以看出各個(gè)截面的應(yīng)力均符合要求。 短期效應(yīng)正截面上緣應(yīng)力圖（MPa） 短期效應(yīng)正截面下緣應(yīng)力圖（MPa） （2）長(zhǎng)期效應(yīng)正截面抗裂驗(yàn)算 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D62-2004第6.3.1條規(guī)定長(zhǎng)期效應(yīng)組合下σlt –σpc≤0MPa，從長(zhǎng)期效應(yīng)正截面上下緣圖中可以看出各個(gè)截面的應(yīng)力均符合要求。 長(zhǎng)期效應(yīng)正截面上緣應(yīng)力圖（MPa） 長(zhǎng)期效應(yīng)正截面下緣應(yīng)力圖（MPa） 4、使用階段斜截面抗裂驗(yàn)算 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D62-2004第6.3.1條規(guī)定短期效應(yīng)組合下主拉應(yīng)力容許值σtp≤0.7ftk=1.855MPa，從短期效應(yīng)斜截面最大拉應(yīng)力圖中可以看出各個(gè)截面的應(yīng)力均符合要求。 短期效應(yīng)斜截面主最大拉應(yīng)力圖（MPa） 5、使用階段正截面壓應(yīng)力驗(yàn)算 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D62-2004第7.1.5條規(guī)定受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力σKC+σpt≤0.5fck=16.2MPa。從使用階段正截面上下緣壓應(yīng)力圖中可以看出各個(gè)截面的應(yīng)力均符合要求。 使用階段正截面上緣壓應(yīng)力圖（MPa） 使用階段正截面下緣壓應(yīng)力圖（MPa） 6、使用階段斜截面壓應(yīng)力驗(yàn)算 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D62-2004第7.1.6條規(guī)定受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力σcp≤0.6fck = 19.44MPa。從使用階段斜截面最大主壓應(yīng)力圖中可以看出各個(gè)截面的應(yīng)力均符合要求。 使用階段斜截面最大主壓應(yīng)力圖（MPa） 7、承載能力極限狀態(tài)正截面抗彎承載力驗(yàn)算 基本組合下小箱梁跨中最小彎矩為5587 kNm，最大彎矩為10647kNm。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D62-2004第5.2.2條計(jì)算出結(jié)構(gòu)抗彎承載力為11977 kNm，可見結(jié)構(gòu)抗彎承載力滿足要求。 承載能力極限狀態(tài)正截面抗彎矩絡(luò)圖（MPa） 8、承載能力極限狀態(tài)斜截面抗剪承載力驗(yàn)算 基本組合下小箱梁支座處最小剪力為746 kN，最大剪力為1883kN。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D62-2004第5.2.8~5.2.12條計(jì)算出所需的抗剪截面只有單個(gè)截面不符合要求，其余都符合要求，計(jì)算出結(jié)構(gòu)抗剪承載力為3556 kN，結(jié)構(gòu)抗剪承載力滿足要求。 承載能力極限狀態(tài)斜截面抗剪包絡(luò)圖（kN） 9、撓度驗(yàn)算 經(jīng)計(jì)算，在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度，結(jié)構(gòu)按照短期效應(yīng)組合和B0=0.95EcI0剛度考慮長(zhǎng)期效應(yīng)影響系數(shù)1.425計(jì)算的撓度值為12.6x1.425=19mm。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D62-2004第6.5.3條可知，梁式橋主梁的最大撓度不應(yīng)超過計(jì)算跨徑的L/600=50mm,故結(jié)構(gòu)的撓度符合規(guī)范的要求。 10、預(yù)拱度設(shè)置 預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的跨中反拱值為45mm，考慮長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)2.0,得到長(zhǎng)期反拱值為90mm，按照荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的跨中長(zhǎng)期撓度值為72mm，按照《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D62-2004第6.5.5條：當(dāng)預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的長(zhǎng)期反拱值大于按照短期效應(yīng)組合計(jì)算的長(zhǎng)期撓度時(shí)，可不設(shè)預(yù)拱度。 精選word范本！